Estudio Del Caudal en Tuberías Con Fluidos Compresibles. Caso Gas LP

ESTUDIO DEL PÉRDIDAS DE CARGA EN TUBERÍAS

CASO GAS LICUADO DE PETRÓLEO

Ing. Juan Pablo Arias Cartí[email protected]

Escuela de Ing. ElectromecánicaTel. 2550-9354

Conducción de Fluidos

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• Los Fluidos pueden ser transportadospor dos formas:

• Conductos Cerrados o Tuberías donde seencuentran confinados a presión.

• Conductos Abiertos o Canales donde seencuentran a presión atmosférica ycuentan con una superficie libre.

Ing. Juan Pablo Arias C.Escuela de ElectromecánicaRev. 01-2014

Pérdidas Primarias y Pérdidas Secundarias

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Pérdidas Primarias

• Son las que se producen porcontacto del fluido con lasuperficie de la tubería, entresus capas y por rozamientode sus partículas.

Pérdidas Secundarias

• Son las pérdidas producto delos cambios en la forma talescomo transiciones, codos,uniones, tees, ampliaciones,reducciones.

Pérdidas Primarias

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En el cálculo de las pérdidas de carga en tuberíasjuegan un papel discriminante dos factores:

• El que la tubería sea lisa o rugosa

• Tubería Lisa: Tubería Plástica o de Cobre.• Tubería Rugosa: Acero, Hierro Fundido,

Cemento.

• El régimen del flujo del fluido sea laminar oturbulento

• Laminar: Número de Reynolds menor a2000

• Turbulento: Número de Reynolds entre2000 y 100000

Número de Reynolds

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El número de Reynolds relaciona ladensidad, viscosidad, velocidad ydimensión típica de un flujo en unaexpresión adimensional, queinterviene en numerosos problemasde dinámica de fluidos.

Para un fluido que circula por elinterior de una tubería circular recta,el número de Reynolds viene dadopor:

ó

Ecuación de Darcy-Weisbach

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Experimentos realizados a finales del siglo XIX realizados contuberías de agua de diámetro constante demostraron que lapérdida de carga era directamente proporcional al cuadrado de lavelocidad media en la tubería y a la longitud de la tubería einversamente proporcional al diámetro de la misma.

Cálculo del Coeficiente

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Demostración del Cálculo para Flujo Laminar en Tubería Lisa y Rugosa

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Obtención de la Ecuación de Poiseuille


Coeficiente

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Pérdidas Secundarias

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Dos métodos para el cálculo de pérdidas de carga enaccesorios:

• Primer método: Por una fórmula especial y uncoeficiente de pérdidas adimensional de pérdidassecundarias.

• Segundo método: Por la misma ecuación deDarcy-Weisbach para pérdidas primarias perosustituyendo en dicha fórmula la longitud de latubería, L por la longitud equivalente Le.

Pérdidas Secundarias con el Segundo Método

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Este método consiste en considerar las pérdidassecundarias como longitudes, es decir longitudes enmetros o pies de un trozo de tubería del mismodiámetro que produciría las mismas pérdidas decarga que los accesorios en cuestión. Así cadaaccesorio: Codo, medidor, válvula, etc. Seríasustituido por una longitud de tubería equivalentecaracterístico de dicho accesorio, Le.

Equipo para Cálculo de Pérdidas de Carga (Laboratorio Fluidos)

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Pérdidas Secundarias: Nomograma

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Pérdidas Secundarias: Tabla

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Caso de Tubería para Sistema de Gas LP

Almacenamiento de Gas LP

Tubería de Alta Presión

Regulador de Alta Presión

Regulador de Segunda Etapa

Tubería de Segunda Etapa

Regulador de Línea

Aparatos de Consumo

Fuente: Gas LP Guía para el Comprador de Equipos, Fisher. (Adaptación)

Válvulas Antisísmicas y de

Corte Remoto


Caso de Tuberías para Sistema de Gas LP

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Fuente: Norma NFPA 54, Código Nacional de Gas Combustible. Edición 2009. Anexo C

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Caso de Tuberías para Sistema de Gas LP

HOJA DE CÁLCULO EN EXCEL


Normas NFPA relacionadas con Gas LP

• Las Normas NFPA

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NFPA 58 Código de Gas Licuado de Petróleo

NFPA 54 Código Nacional de Gas Combustible

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¡Muchas Gracias!


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